[發明專利]一種純電動方程式賽車的整車控制器

有效

• 申請號: 201710408741.7
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN107168289B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 徐奇偉;劉旭;王志遠;王怡盈;蔣小彪;趙蒙;孫靜
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發明公開了一種純電動方程式賽車的整車控制器，包括硬件部分和軟件部分；硬件部分包括微控制器模塊、電源接口模塊、AD采樣模塊、CAN總線接口模塊、繼電器驅動模塊、加速踏板采集模塊、制動踏板采集模塊、主開關控制狀態采集模塊、安全回路及電池狀態采集模塊；軟件部分包括電池狀態監測模塊、踏板狀態監測模塊、電機狀態監測模塊、阻力計算模塊、電池SOC計算模塊、車輛規則控制模塊、保護控制模塊和輸出控制模塊；本發明將硬件部分和軟件部分模塊化處理，既方便開發人員進行日常的操作，在出現故障時及時準確地找出故障所在，便于維修；集成安全回路和BMS硬件和軟件，節省了整車空間及硬件成本，提高了整車電控系統穩定性，優化了整車線束布置。

技術領域

本發明涉及電動汽車控制領域，尤其涉及一種電動方程式賽車的整車控制器。

背景技術

隨著純電動方程式賽車比賽的興起，純電動方程式賽車以其卓越的動力性、經濟性和環保性備受關注。作為電動汽車概念下的一種原型車，電動方程式賽車在動力結構上與傳統燃油方程式賽車存在巨大差別，所以傳統燃油方程式賽車的控制策略和方法已不再適用。目前國內純電動方程式賽車已有電控系統的應用，一般組成有電機、電機控制器、動力電池及BMS、加速踏板、制動踏板及安全回路部分控制板等。控制方案多為整車控制器通過采集踏板信號、外部BMS數據來進一步控制電機轉動，為整車提供驅動力。但是現有方案存在以下明顯缺點：整車控制器、BMS控制板和安全回路部分電路的分離占用了車輛大量的空間，導致了整車線束布置復雜、可靠性差且硬件成本高。

發明內容

鑒于此，本發明的目的是提供一種純電動方程式賽車的整車控制器，以解決傳統整車控制器不適用于方程式賽車，且傳統的整車控制器與BMS控制板、安全回路控制板彼此分離耗費大量車內空間及硬件成本、影響整車電控系統穩定性和線束布置困難的問題。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的，一種純電動方程式賽車的整車控制器，包括硬件部分和軟件部分；硬件部分包括微控制器模塊、電源接口模塊、AD采樣模塊、CAN總線接口模塊、繼電器驅動模塊、加速踏板采集模塊、制動踏板采集模塊、主開關控制狀態采集模塊、安全回路及電池狀態采集模塊；軟件部分包括電池狀態監測模塊、踏板狀態監測模塊、電機狀態監測模塊、阻力計算模塊、電池SOC計算模塊、車輛規則控制模塊、保護控制模塊和輸出控制模塊；

電源接口模塊用于和外部電源相連，為整車控制器供電；

AD采樣模塊與外部的傳感器連接，采集外部傳感器的工作狀態；

CAN總線接口模塊接入車輛的CAN總線，與電機控制器、儀表CAN節點進行組網通信；

繼電器驅動模塊將控制電信號與驅動電信號進行磁隔離；

加速踏板采集模塊將加速踏板兩個位移傳感器信號和微控制器兩路ADC采樣通道連接；

制動踏板采集模塊將制動踏板兩個開關信號及制動油壓傳感器信號和微控制器三路ADC采樣通道連接；

主開關控制狀態采集模塊與微控制器ADC采樣通道連接，采集賽車高低壓開關狀態；

安全回路包括安全回路高壓部分、安全回路低壓部分和將安全回路高壓部、安全回路低壓部分進行隔離的隔離部分；

電池狀態采集模塊由電池電壓、電流和溫度信號采樣傳感器模塊組成，通過分布于電池端的傳輸模塊采集傳感器數據，與微控制器通過CAN總線組網通信，使整車控制器集成了BMS功能；

電池狀態檢測模塊通過獲取電池狀態采集模塊的電壓、電流和溫度原始數據，經處理后轉換為當前電池電壓、電流、溫度狀態實際值；

踏板狀態監測模塊通過AD采樣模塊采集踏板處位移傳感器差分信號的原始數據，經過校準和計算后得到相應的踏板行程大小；